Изследване на термичното управление на потопени батерии
Ефективността, животът и безопасността на батериите са тясно свързани с температурата. Високата температура и неравномерното разпределение на температурата значително ще намалят живота на батерията и ефективността на зареждане и разреждане. Ако температурата продължи да се покачва и достигне критичната температура на термично изтичане на батерията, това ще доведе до запалване на батерията или дори експлозия. От друга страна, вътрешното съпротивление, генерирането на топлина и консумацията на енергия на литиево-йонните батерии ще се увеличат в среда с ниска температура. Поради това е много важно да контролирате батерията, за да работи в оптималния температурен диапазон, да намалите максималната температурна разлика между батериите и да осигурите еднаква температура между отделните клетки.
През последните години, с непрекъснатото подобряване на изискванията на системата за управление на топлината на батерията, системите за течно охлаждане се използват все повече в управлението на температурата на батерията. Те използват главно студени плочи, водни ризи, радиаторни перки и други течности за управление на температурата на батерията по начин без директен контакт, но методът на недиректен контакт намалява разсейването на топлината на течността/ефективността на нагряване.
Структура и принцип на системата за управление на топлината
Системата за термично управление на батерията с директен контакт с течност, изследвана в тази статия, включва батерийни пакети, батерийни кутии, радиатори, електронно управлявани двупозиционни трипътни вентили, маслени помпи, филтри и проходни PTC нагреватели.
В системата за термично управление на батерията с директен контакт, кутията на батерията се пълни с течност, а батерията е напълно потопена в течността, което изисква течността да има добра изолация. Силиконовото масло има предимствата на голям специфичен топлинен капацитет, добра топлопроводимост, среден и нисък коефициент на вискозитет, висока точка на запалване, добра изолация и добра течливост при ниски температури. След цялостен анализ, силиконовото масло е избрано като циркулираща среда на системата за термично управление с плътност от 960 kg/m3, специфичен топлинен капацитет от 1510 J/(kg·K) , топлопроводимост от 0,157 W/(m·K), кинематичен вискозитет от 0.003 84 m2 /s и точка на течливост от -60'C.
По време на разсейване на топлината контролерът управлява двупозиционния трипътен вентил за свързване на радиатора към веригата, затваряне на отоплителния кръг и реализиране на функцията за разсейване на топлината на системата; по време на отопление, контролерът управлява двупозиционния трипътен вентил, за да свърже PTC нагревателя към веригата, да затвори веригата за разсейване на топлината и да реализира функцията за отопление на системата.
